Misure fisiologiche dello stress
Negli ultimi decenni sono stati sviluppati molti test per la ricerca di laboratorio sullo stress acuto negli esseri umani. Probabilmente il più importante è il Trier Social Stress Test (TSST). Davanti a un pubblico e monitorati da una telecamera e un registratore, ai soggetti viene chiesto di svolgere un compito di performance motivato.
In migliaia di TSST eseguiti in molti laboratori diversi in tutto il mondo, sono stati raccolti molti dati che mostrano un robusto aumento degli ormoni dello stress, misure autonomiche, parametri immunitari e stress percepito nella maggioranza dei soggetti testati. È interessante notare che le risposte fisiologiche e psicologiche non sono correlate, o lo sono solo in modo limitato, indicando che sia le misure psicologiche che quelle biologiche devono essere applicate per una valutazione ragionevole della risposta allo stress.
Per il TSST, sono state osservate ampie differenze intra e interindividuali nella risposta allo stress. E’ noto che l’età, il sesso, il consumo di diete e droghe, le condizioni e gli interventi medici, i fattori di personalità, il supporto sociale e la gerarchia sociale, il ciclo mestruale, la gravidanza e l’allattamento nelle donne, il momento del test, l’assuefazione, l’esperienza della prima vita e i fattori genetici, tra gli altri, influenzano la reazione acuta allo stress. Questi fattori e la complessa interazione tra loro in un dato individuo spiegano infine tali differenze.
Il TSST ha dimostrato di esercitare effetti robusti su diverse misure psicobiologiche:
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Misure psicologiche: ansia, umore negativo e stress percepito.
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Misure autonome: pressione sanguigna, frequenza cardiaca, variabilità della frequenza cardiaca, attività elettrodermica, sudorazione, temperatura corporea, epinefrina e norepinefrina.
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Misure endocrine e metaboliche: ormone adrenocorticotropo (ACTH), cortisolo nel plasma e nella saliva, prolattina, ormone della crescita e glucosio.
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Misure ematologiche: ematocrito, emoglobina e volume plasmatico.
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Misure della coagulazione: fibrinogeno, antigene del fattore von Willebrand, d-dimero e fattori di coagulazione.
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Misure immunitarie: neutrofili, eosinofili, basofili, linfociti, interleuchina-6 e fattore di necrosi tumorale alfa (TNFα).
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Misure genetiche: profili di repressione/induzione di geni nei tessuti bersaglio.
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Misure psicomotorie: attività muscolare (elettromiogramma), voce (analisi spettrale), movimenti degli arti e destrezza (Figura 1).
Figura 1. Risposte endocrine e della frequenza cardiaca in 88 volontari sani sotto tre esposizioni ripetute TSST (±SEM; intervalli di 4 settimane). Riprodotto con il permesso di Schommer NC, Hellhammer DH, e Kirschbaum C (2003) Dissociazione tra la reattività dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene e il sistema simpatico-surrene-midollare allo stress psicosociale ripetuto. Psychosomatic Medicine 65(3): 450-460.
Questo ampio spettro di misure di risposta si è rivelato utile nella ricerca clinica e di base. Per esempio, è stato dimostrato che specifici interventi farmacologici e psicologici cambiano i singoli profili, predicendo effetti comparabili nella pratica clinica.
Come menzionato sopra, le misure dello stress percepito sono scarsamente associate alle misure biologiche dello stress. Questo è vero anche per la valutazione dello stress cronico. Per esempio, i livelli di cortisolo, sia elevati che smorzati, sono stati riportati come associati alla depressione, ai disturbi da stress post-traumatico, al colon irritabile, al burnout, alla fatica cronica, alla fibromialgia, ecc. Quindi, uno stato endocrino non predice necessariamente uno stato psicologico o disturbi specifici legati allo stress. Piuttosto, sembra che l’asse HPA possa adattarsi allo stress cronico diventando prima up e poi down-regolato. In entrambi i casi, tuttavia, i neuroni del fattore di rilascio della corticotropina (CRF)/ arginina vasopressina (AVP) dell’ipotalamo possono essere iperattivati, innescando prima l’iperattività dell’asse HPA e poi disinibendosi a causa dei bassi livelli di cortisolo.
Mentre uno stato ipercortisolemico può promuovere la sindrome metabolica e i disturbi del sistema immunitario, l’ipocortisolismo sembra piuttosto facilitare il dolore, la fatica e l’irritabilità, probabilmente per disinibizione delle citochine proinfiammatorie, della sintesi delle prostaglandine e dei neuroni noradrenergici nel sistema nervoso centrale. Gli effetti dello stress cronico sul sistema nervoso simpatico sembrano essere osservati principalmente nel disturbo di panico e nell’ipertensione essenziale.
Un altro approccio per utilizzare i biomarcatori come misure dello stress cronico è il concetto di “allostasi” e “carico allostatico”. L’assunto di base è che l’allostasi permette l’adattamento allo stress cronico mantenendo la stabilità (omeostatica) attraverso il cambiamento. Ci sono quattro condizioni in cui questo tipo di adattamento si verifica: (1) incapacità di abituarsi a ripetuti fattori di stress dello stesso tipo; (2) incapacità di spegnere ogni risposta di stress in modo tempestivo a causa di uno spegnimento ritardato; (3) frequenza ripetuta delle risposte di stress a più fattori di stress nuovi; e (4) risposta inadeguata che porta all’iperattività compensatoria di altri mediatori. Il sovraccarico allostatico si riferisce alle disregolazioni di più sistemi fisiologici, che esercitano uno sforzo cumulativo su più organi e tessuti. Le misure di carico allostatico predicono una certa varianza di diversi risultati di salute, tra cui il funzionamento cognitivo e fisico, le malattie cardiovascolari e infiammatorie e persino la mortalità. Il carico allostatico è valutato come un indice composito dal numero di biomarcatori per i quali un individuo è a rischio.
Tuttavia, i percorsi fisiologici che collegano lo stress cronico ai risultati di salute sono influenzati dall’interazione di molteplici variabili: determinanti genetici ed epigenetici, maturazione del cervello durante lo sviluppo pre e postnatale, durata, qualità e intensità degli eventi della vita e resilienza; condizioni socioeconomiche; abilità di coping, funzione degli organi, ecc. Così, lo stress cronico colpisce i soggetti in modo molto diverso, e gli esiti individuali dello stress sono molto eterogenei. Chiaramente, un’interpretazione significativa degli effetti dello stress sulla salute deve considerare queste costellazioni individuali.
Da questo punto di vista, le misure dello stress cronico devono essere definite diversamente, in particolare se devono servire a uno scopo diagnostico. Ipoteticamente, si potrebbero definire dei neuroendofenotipi, che descrivono sistemi cerebrali discreti che partecipano alla risposta allo stress. Per ognuno di questi sistemi, si potrebbero sviluppare misure di risultato psicologiche, biologiche e sintomatiche, che riflettono l’attività o la reattività di ogni sistema. Inoltre, si potrebbe descrivere come le interazioni gene-ambiente influenzino questi sistemi. Una valutazione diagnostica degli effetti dello stress cronico comprenderebbe allora una serie di misure che potrebbero probabilmente dire quali di questi neuroendofenotipi partecipano ai disturbi legati allo stress di un dato paziente. Se è così, potrebbero essere assegnati trattamenti farmacoterapeutici e psicoterapeutici individualizzati.
Un primo approccio di questo tipo è stato chiamato Neuropattern. Per ridurre la complessità e l’eterogeneità e per evitare la covarianza mancante della risposta allo stress psicologico e biologico, questo approccio si concentra esclusivamente sulle interfacce, che partecipano al dialogo incrociato tra il cervello e il resto del corpo. Gli endofenotipi per l’attività e la reattività di queste interfacce sono stati definiti e sono valutati da misure di eventi psicologici, biologici e sintomatici concomitanti. In pratica, ogni medico può applicare Neuropattern per esplorare se e come lo stress influenza la salute del suo paziente. Il kit Neuropattern contiene questionari, un piccolo dispositivo elettrofisiologico e tubi per la raccolta della saliva. Nel suo ufficio, il medico fornisce i dati dell’archivio principale, una breve storia medica e prende diverse misure, come la pressione sanguigna, il rapporto vita-fianchi, l’indice di massa corporea, ecc. A casa, il paziente compila questionari, raccoglie campioni di saliva prima e dopo un test con desametasone a basso dosaggio e utilizza un elettrocardiogramma portatile. Una volta che tutti i dati sono stati raccolti, il paziente invia il kit a una società, che esegue le analisi di laboratorio di tutti i dati e realizza un rapporto medico completo per il medico. Questa strategia permette di trasportare le conoscenze degli esperti al medico attraverso le discipline mediche, e senza implicare una formazione specifica o una competenza da parte del rispettivo medico.